超高空连廊桁架提升方案策划与选择研究

阙荣，苏铠，黄云，王永刚

（1.中国建筑第二工程局有限公司华南分公司，广东深圳 518045；2.中建二局阳光智造有限公司，广东 河源 517000）

1 项目概况

本工程T3塔楼包括南北2栋塔楼和连廊结构，连廊结构设置在2栋塔楼30～36层之间。在30～31层设置4道桁架（T1～T4）、35～36层设置4道桁架（T5～T8）与带状桁架连接，在31～35层和36～屋面层设置钢框架结构，连接2栋塔楼。底部桁架层（30～31层）连廊钢结构提升部分总重为244 t，最大跨度26.5 m；顶部桁架层（35～36层）提升部分总重为366 t，最大跨度45.1 m。连廊钢构件最大板厚为90 mm，单个构件最大单重约13.8 t，钢材材质为Q345B、Q390B/GJB。塔楼立面如图1所示。

图1 塔楼立面图

30～31层连廊结构通过T1、T2、T3、T4桁架与2栋单体塔楼连接，连廊中部设置1道联系桁架CT1将T1～T4共4榀桁架连接，各道桁架之间再通过钢梁及水平支撑连接形成稳定的空间桁架结构体系，即为底部桁架层，如图2所示。

图2 30～31层连廊结构图

35～36层连廊结构通过T5、T6、T7、T8桁架与2栋单体塔楼连接，连廊中部设置CT2、CT3和CT4共5道联系桁架将T5～T8共4榀桁架连接，各道桁架之间再通过钢梁及水平支撑连接形成稳定的空间桁架结构体系，即为顶部桁架层，如图3所示。

图3 35～36层连廊结构图

2 施工总体部署

连廊底部桁架层施工思路为：连廊底部桁架层下部悬空134 m，跨度为25.1 m，塔楼平面从下往上逐渐收缩，连廊区域正投影下部分悬空、部分为楼层混凝土楼板，不能在首层楼板上进行所有连廊底部桁架层的拼装，所以，连廊底部桁架层采用“悬臂法+液压同步提升”的方案，即使用“悬臂法”将下部是混凝土楼板的桁架预装段安装完毕，下部悬空桁架在地面设置胎架拼装，然后使用液压同步提升的方法提升就位[1]。塔楼封顶前，连廊提升结构在首层楼面整体拼装完成，并提交监理验收合格。待塔楼封顶后，根据整体提升设计方案安装连廊提升设备、提升吊点等，并安装提升施工用钢绞线及进行张拉、预紧操作，提升前进行各项设备技术性能及参数检查，保证整体提升前的各项技术指标符合设计要求。

2.1 施工流程

1）在正下方的1层（+10.100）上拼装提升单元；

2）设置提升临时措施，安装液压同步提升系统设备，包括液压泵源系统、提升器、传感器等，在提升上下吊点之间安装专用底锚和专用钢绞线；调试液压提升系统，将提升单元离地150 mm，并静置4～12 h，暂停提升；

3）再次检查钢结构提升单元，确认无异常情况后，调试液压提升系统，将桁架结构提升至设计高度；

4）对接结构弦杆，补装后装杆件，结构形成整体受力；完成外围桁架单元杆件嵌补，使结构形成整体，然后按顺序卸载提升器，并拆除提升支架，整体提升作业完成。

2.2 技术路线

根据当前我国高空连廊施工情况来看，不少施工单位选择通过高空抬吊散拼、分榀桁架整体提升等措施进行连廊施工。结合该项目需求，因为跨度大、超高度等特点，选择在建筑物裙房顶层部位拼装转换桁架，而后将其整体提升开展桁架补缺工作，最后在高空中散拼连廊上部结构。

总的来说，在本工程项目中，主要应用提升与散拼相结合的方式进行施工。施工单位需要结合项目需求确定设备规格，针对不同施工环节采取不同施工措施，以保障项目施工活动顺利开展。

2.3 设备布置

根据钢结构桁架构成情况来看，其主要由直腹杆、下弦杆、上弦杆以及斜腹杆构成，在开展裙房顶部拼装工作时，主要都是散装进场。钢结构连廊位于两个塔楼中间，因此，在应用相关起重设备时需要在塔楼核心筒安装动臂式塔吊。施工单位需要在确定塔吊规格型号前对桁架开展质量评估工作[2]。计算出桁架构件质量后将其乘以1.2，得出的结果作为后续深化余量。为了最大限度地利用塔吊起重能力，针对该项目需要选择两种型号塔吊，分别为600 t·m、1200 t·m。由于30～31层连廊结构与35～36层连廊结构有所不同，施工单位需结合现场情况作为主受力桁架，明确不同结构反力，根据反力配置相关提升设备。

3 高空连廊桁架拼装

在地下室顶板上方开展桁架拼装工作时，有关人员首先要考虑地下室顶板结构承载能力，合理设置临时支撑，对于会影响结构安全的隐患要及时消除。在本项目当中，工作人员根据连廊实况，从上到下合理利用型钢柱对地下室顶板进行回顶支撑，而后安装楼层面底部分配钢梁作为拼装胎架。以保障桁架在地下室顶板上方拼装的安全性。

3.1 埋件施工

在地下室顶板施工阶段，工作人员需要事先在混凝土工程中预埋构件，以便后期拼装胎架能够与地下室的加固支撑相连，将力合理地进行分配传导，以保障后续施工顺利开展。

3.2 桁架拼装

在建筑物地下室顶板位置，以2个塔楼内侧塔吊为施工设备拼装转换桁架，需要注意的是，施工单位要合理设置钢支撑，对地下室顶板结构加固回顶。在拼装转换桁架时要从下弦杆开始，再到腹杆、上弦杆。

4 高空连廊桁架提升

有关高空连廊桁架提升方案要始终遵循液压千斤顶集群作业、钢绞线承重、计算机同步控制、部分杆件补缺这一安装提升工艺。施工单位可以在地面放样连廊投影轴网，合理布置连廊拼装胎架。完成以上工作后进行验收，而后在结构柱上安装提升架。

4.1 设备保护

要保障高空连廊提升方案顺利实施，相关单位需要重视设备保护工作，应做好以下几点：

1）钢绞线在正式应用前不得存在弯曲、受伤情况，基于此，在钢绞线的保存区域不得有任何重载推车驶入。此外，钢绞线周边区域不得进行电焊施工，闲杂人等不得入内。

2）两侧塔楼的提升点设备区域在正式装配提升梁后要进行封闭，电梯通道需要应用脚手架进行封闭，并且要配临时门。

3）在T1～T8桁架提升侧的外墙开展施工作业时，施工人员要采取针对性的隔离保护措施，防止泥水、焊渣等污染钢绞线。

4）在开展塔吊工作时，一定要避开提升点，吊钩与钢绞线之间的距离要保持在1 m以上，避免对钢绞线造成损害。

5）由于该项目施工周期较长，地处东南部沿海城市年降雨量大。有关部门需要做好设备防雨措施，避免降雨对施工质量造成影响。

4.2 提升施工

有关提升施工主要分为5个步骤，具体如下：

1）将高空连廊桁架提升100 mm后，需要将其悬停一夜，在此过程中，施工人员要对观测柱的竖向位置、水平位置进行观测。在连廊脱离胎架时一定要对提升点的应力变化、唯一变化、结构变形以及基础沉降、现场风速进行检测。

2）在提升后的第2天需要对支承系统进行观察，确保空中连廊各结构部位无问题，一旦发现问题要及时上报相关单位，采取针对性措施进行处理后继续开展提升工作。

3）需要注意的是每提升5 m需要对空中连廊桁架的姿态进行测量与调整，借助测量仪器对提升结构的高度与高差进行检测，以保障各提升点的同步性能够得到充分满足。一旦发现提升载荷或者高差出现异常，又或者发现提升结构出现变形现象，要立即叫停，并对此现象进行分析。

4）工作人员在提升就位前的50 mm开始系统点动精调就位，此时，要将计算机自动控制改为人工手动控制，各点位就位后关闭油缸保持结构，即刻开展节点补缺、焊接工作。

5）提升点就位后一定要将各液压设备机械锁死，避免留下安全隐患，造成难以挽回的后果。

5 连廊桁架补缺收尾

有关连廊桁架补缺工作可以分为两部分，分别为连廊嵌补段的补缺、嵌补段以外的次梁、桁架补缺。补缺工作要遵循嵌补段→下弦杆→上弦杆→后斜腹杆顺序开展。在完成焊接、补缺工作后，从次结构梁入手，开展安装工作，30～31层连廊结构与35～36层连廊结构均采用楼面拼装焊接、整体提升的方式进行安装。

6 结语

针对高空连廊桁架提升工作，本文从机械设备、结构安全以及提升控制系统入手，将整体提升化整为零，针对不同阶段探讨特定对策，确保施工活动中各工序能够有效衔接，保障施工活动有条不紊地开展。本文探讨的连廊桁架提升项目，存在施工难度大、提升时间长的问题，并且还面临着项目交付时间的压力，为满足各方要求，采取自动化、机械化程度高的提升方案，为每个施工环节创造有利条件，从高空连廊桁架拼装到提升、补缺收尾，严格把控各施工环节质量，为后续项目顺利运行奠定坚实基础。